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原文传递一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法及土方转移系统

专利名称：	一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法及土方转移系统
摘要：	本发明公开了一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法及土方转移系统，采用RTK测量仪测定桩孔位置，“十”字定位法埋设孔位护桩；钻机采用正、反循环方式预成孔；向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料，并分层夯实至设计标高，回填压实度不低于94%；后采用CSM工法设备定位、铣、削下沉搅拌、喷浆、成墙移机、插入H型钢桩。本发明在“传统CSM工法桩墙施工工法”中，为应对复杂地质条件，创造性地增加“旋挖引孔换土”予以改良，采用旋挖机替换双轮铣设备进行预成孔，保障了工法机平稳、平正，成墙精度得以提高；可实现水泥土搅拌墙定位偏差小于50mm，成墙后水平偏位不超过20mm，深度不小于设计墙深，且不大于墙深100mm，墙身垂直度偏差不超过1/400。
专利类型：	发明专利
申请人：	安徽鲁班建设投资集团有限公司;芜湖徽班建设有限公司
发明人：	汪锡文;孙友军;陈方聪;汤传余;汪欢欢;曹大伟;俞朝阳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311101874.1
公开号：	CN117026942A
分类号：	E02D5/18;E21B3/00;E21B21/00;E02D17/04;E02F5/08;E02F5/14;E02F7/02;E;E02;E21;E02D;E21B;E02F;E02D5;E21B3;E21B21;E02D17;E02F5;E02F7;E02D5/18;E21B3/00;E21B21/00;E02D17/04;E02F5/08;E02F5/14;E02F7/02
申请人地址：	241306 安徽省芜湖市南陵县许镇镇大浦乡村大世界接待中心;
主权项：	1.一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于，包括下列步骤：第一步，技术和施工准备：清楚施工区域障碍物，并对地下管线进行处理；第二步，测量放线：根据坐标系统建立平面控制网；设置平面控制点的测量控制桩；之后，测放轴线；第三步，钻机预成孔：采用RTK测量仪测定桩孔位置，采用“十”字定位法埋设孔位护桩；之后，启动钻机，进行预成孔；钻机包括旋挖机、反循环钻机；第四步，孔内素土回填夯实：向孔内填料前，孔底夯实，并抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度；向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料，并分层夯实至设计标高，回填压实度不低于94%；第五步，CSM工法设备定位：开挖导沟槽，并铺设箱型钢板；用测量仪器进行观测，以确保钻机的垂直度；水泥土搅拌墙定位偏差小于50mm，成墙后水平偏位不超过20mm，深度不小于设计墙深，且不大于墙深100mm，墙身垂直度偏差不超过1/400；双轮铣设备通过中台及后台辅助设备输灌浆液；第六步，铣、削下沉搅拌、喷浆：控制铣削深度为设计深度的±0.2m；开动双轮铣进行掘进搅拌，按规定要求注浆、供气；控制铣进；当掘进达到设计深度时，延续10s对墙底深度以上2-3m范围，重复提升1次；第七步，成墙移机：双轮铣的铣轮提升过程中，灌注水泥浆液，铣削提升搅拌与灌注水泥浆液同步进行，形成二搅二喷，最后搅拌成水泥土墙；并移动至下一槽段位置，重复上述成墙移机步骤，直至全部CSM工法桩墙的成墙完成；第八步，插入H型钢桩：设立导向装置，吊直H型钢，使H型钢下沉至标高；第九步，检测验收：在水泥土墙养护完成后，进行相关的强度取芯检测，同步开展止水帷幕的封闭降水试验。 2.根据权利要求1所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：所述钻机包括旋挖机、反循环钻机；其中，旋挖机的预成孔的流程为：先埋设钢制护筒，启动钻机，直至穿过卵石层；其中，反循环钻机的预成孔的流程为：启动泥浆泵、钻机，开始钻进，先用正循环方式钻进；终孔后改用反循环方式进行清孔。 3.根据权利要求1所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于： H型钢桩的表面平整度控制在1‰以内，表面进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂。 4.根据权利要求1所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：测量控制桩采用直径20-25mm、长度上1.2米以上钢筋制作。 5.根据权利要求1所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：导沟槽的宽度为1.0-1.5m，深度为0.8-1.0m。 6.根据权利要求1所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：浆液采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，用量不少于380kg/m3，浆液水灰比采用1∶1-1.8∶1，灌浆压力1-3MPa；控制铣进的控速为1.2-1.4m/min。 7.根据权利要求2所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：钢制护筒，用厚度8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环；上部设有溢流口。 8.根据权利要求2所述一种旋挖引孔换土辅助CSM工法墙施工工法，其特征在于：钢制护筒的埋设深度在粘性土中不小于1.0m，在砂土中不小于1.5m，当表面土层松软或受水位涨落影响时，将钢制护筒埋置在较密实的不透水土层中至少0.5m，护筒埋设竖直准确，护筒中心与桩位中心偏差小于20mm，护筒竖向的倾斜度不小于1%。 9.一种适用于旋挖机的土方转移系统，其特征在于：包括转移装置和控制系统；转移装置包括主体框架、运输部分、转移部分、中转部分和液体处理部分；主体框架包括基座（101）、运输座（102）和配重；运输座（102）通过支柱设置于基座（101）上；运输部分包括移动机构和传输机构；移动机构包括伺服电机、驱动轮（201）和履带（202）；伺服电机通过驱动轮（201）与履带（202）传动连接；传输机构包括链式传送带装置（203）、承重辊轴（205）和承重柱（206）；链式传送带装置（203）设置于运输座（102）上；承重辊轴（205）用于为链式传送带装置（203）提供支撑力；承重柱（206）设置于链式传送带装置（203）的链板上；转移部分包括推杆电机一（301）、转移滑道（303）和转移盒结构（304）；推杆电机一（301）设置于运输座（102）的下底面上，其活动端上设置电磁铁（302）；转移滑道（303）设置于运输座（102）的卸料通孔（104）上；转移盒结构（304）包括长方形容器一、活动底板一（30401）和承载机构；活动底板一（30401）销轴连接于长方形容器一内；承载机构设置于长方形容器一下底板上，用于与承重柱（206）连接；中转部分包括伺服电机一（401）、限位柱（402）和中转框结构（403）；伺服电机一位于链式传送带装置（203）的右侧；限位柱（402）设置于运输座（102）下底面上，其下端设置缓冲弹簧；中转框结构（403）滑动连接于限位柱（402）上，其与卷轴一之间绳链连接；伺服电机一（401）的转轴与卷轴一通过减速齿轮箱连接；中转框结构（403）包括长方形容器二、活动闸（40301）、伺服电机二（40302）和卷轴二；长方形容器二下底板设置长方形通孔三；活动闸（40301）销轴连接于长方形容器二下底板上；伺服电机二（40302）设置于长方形容器二侧板上，其转轴与卷轴二通过减速齿轮箱连接；卷轴二上设置牵引绳；液体处理部分包括液体回收槽（502）、限位闸（503）和积液池；液体回收槽（502）槽壁上设置插槽和溢流口，限位闸（503）插接于插槽内；积液池（504）与溢流口之间通过导液槽连接；控制系统包括控制机构、反馈机构和PLC控制器；控制机构包括启动开关、移动开关、自动传输开关、手动传输开关、卸载开关和暂停开关；反馈机构包括光电计数传感器模块、距离传感器模块一和距离传感器模块二。 10.基于权利要求9所述一种适用于旋挖机的土方转移系统的应用方法，其特征在于，采用以下步骤：第一步，预设置：点按启动开关，进行供电调试；通过按压移动开关，PLC控制器启动对应的伺服电机，实现对转移装置的移动；使其位于旋挖机一侧，旋挖机的转头位于基座(101)的凹口内；第二步，装料：旋挖机每次提取出土方时，经过光电计数传感器模块，光电计数传感器模块输出信号给PLC控制器，PLC控制器输出信号给链式传送带装置(203)、推杆电机一(301)；链式传送带装置(203)带动转移盒结构(304)移动至旋挖机转头下方；旋挖机驾驶员打开转头，使得土方进入转移盒结构(304)内；距离传感器模块一将采集到的信号输出给PLC控制器，PLC控制器延时控制链式传送带装置(203)启动，使得转移盒结构(304)移动至卸料通孔(104)上方；推杆电机一(301)、电磁铁（302）延时启动，将转移盒结构（304）的活动底板一（30401）顶起，使得土方顺着转移滑道（303）进入中转框结构（403）内；之后，推杆电机一（301)复位，电磁铁(302)关闭，链式传送带装置(203)带动转移盒结构(304)移动至基座(101)的凹口一侧；第三步，装载：将装载车(601)行驶至中转框结构(403)下方；点按卸载开关，PLC控制器输出信号给伺服电机一(401)、伺服电机二(40302)；伺服电机一(401)控制中转框结构(403)下移，直至距离传感器模块二与装载车(601)车斗的距离符合预设值；伺服电机二(40302)启动，开启活动闸(40301)，使得土方进入装载车(601)；60秒后，伺服电机二(40302)带动活动闸(40301)复位，伺服电机一(401)延时带动中转框结构(403）复位。
所属类别：	发明专利